专利名称:照明装置、显示装置和导光板的制作方法
技术领域:
本发明涉及能够进行区域有源驱动的薄型的照明装置,使用该照明装置的显示 装置,和在上述照明装置中使用的导光板。
背景技术:
近年来,代替阴极射线管(CRT)迅速普通的液晶显示装置,活用其节能型、薄 型、轻量型等优点,被广泛应用于液晶电视、监视器、便携式电话等中。作为活用这些 优点的方法,能够举出在液晶显示装置的背后配置的照明装置(所谓的背光源)的改良。照明装置主要分为侧光型(也称为边光型)和正下方型。侧光型具有在液晶显 示面板的背后设置有导光板,在导光板的端面(横端部)设置有光源的结构。从光源射 出的光被导光板反射,间接地均勻照射于液晶显示面板。利用该结构,虽然亮度较低, 但能够进行薄型化,并且能够实现亮度均勻性优异的照明装置。因此,侧光型的照明装 置主要应用于便携式电话、笔记本电脑等中小型液晶显示器中。另一方面,正下方型的照明装置在液晶显示面板的背后排列多个光源,向液晶 显示面板直接照射。因此,主要应用于即使为大画面也容易得到高亮度的20英寸以上的 大型液晶显示器。但是,现在的正下方型的照明装置厚度为约20mm 40mm左右,对 显示器的进一步薄型化造成妨碍。于是,尝试通过排列多个侧光型的照明装置,来使大型液晶显示器薄型化(例 如参照专利文献1、2)。专利文献1、2记载的照明装置(面光源装置)通过将作为板状的导光块的导光 板沿一次光的方向(纵方向)连接,而具有设置有向各导光块供给一次光的一次光源的串 列型的结构。这样,将光源和导光板组合而构成的发光单元(光源单元)排列多个而构 成的照明装置,一般被称为串列型的照明装置。专利文献1:日本国公开专利公报“特开平11-288611号公报(
公开日1999 年10月19日),,专利文献2:日本国公开专利公报“特开2001-312916号公报(
公开日2001 年11月9日)”
发明内容
在这样的串列型的照明装置中,为了减小向由串列的导光块形成的邻接区域的 漏光,使导光块间的连接部(光源配置部)的厚度尽可能地薄。但是,导光块间的连接部的厚度越薄,导光块的结合体的强度越低。本申请的发明者们进行了精心的研究,结果得出,通过在导光板设置使从光源 入射的光向外部出射的照明区域和将从上述光源入射的光引导至上述照明区域的导光区 域,并在上述照明区域设置例如以狭缝区分的多个发光部,能够解决上述问题。上述照明装置,如果以光源单元的配置方向(串列方向)为纵方向,则具有与现有技术所说的导光块在导光部处沿横方向(即与多个导光部交叉的方向)连接的结构等同 的构造。因此,能够在减少向邻接区域的漏光的同时保持导光块的结合体的强度。此外,通过上述方法,理想的是能够以一个导光板制作具有将多个导光块横向 连接的结构的导光板。但是,为了进行大型化,在制作具有过多的导光块一体化而得的 结构的导光板时,导光板容易翘曲,容易弯折。因此,一个导光板的大小存在极限。此 外,会导致发光在面内不均勻。本发明鉴于上述问题而提出,其目的在于提供能够在减少向邻接区域的漏光的 同时保持导光块的结合体的强度,并且能够进行均勻的发光的照明装置和使用该照明装 置的显示装置,以及应用于上述照明装置的导光板。为了达成上述目的,照明装置具有多个光源单元,该光源单元包括导光板和多 个光源,在上述导光板排列设置有使从上述光源入射的光向外部出射的照明区域和将从 上述光源入射的光引导至上述照明区域的导光区域,上述照明区域通过沿上述光源的光 轴方向设置有限制光的透过的分割部而被区分为多个发光部,上述各光源相对于各发光 部在上述导光区域排列设置有至少一个,上述多个光源单元至少沿在上述照明区域中上 述发光部所排列的第一方向排列设置,在沿上述第一方向相邻的光源单元间的上述发光 部间的至少一部分也设置有上述分割部。此外,为了达成上述目的,照明装置具有多个光源块,该光源块包括光源和导 光块,在上述导光块具有使从上述光源入射的光向外部出射的发光部和将从上述光源入 射的光引导至上述发光部的导光部,多个上述光源块沿上述第一方向排列而形成光源单 元,上述光源单元中相邻的导光部彼此的至少一部分相连,并且在相邻的发光部间的至 少一部分设置有光学性的分割部,多个上述光源单元至少沿上述第一方向排列,在沿上 述第一方向相邻的上述光源单元间的上述发光部间的至少一部分也设置有上述分割部。上述各照明装置通过利用上述分割部在照明区域设置有多个发光部,对于一个 导光板设置有多个发光部。如果以上述光源单元的配置方向(串列方向)为纵方向,则 上述导光板具有与多个导光块在导光部处沿横方向(与多个导光部交叉的方向)连接的结 构等同的构造。此外,通过在发光部间设置有上述分割部,能够以简单的结构将从各光源射出 的光封闭于作为目的地的发光部,能够抑制、避免向相邻的发光部漏光。而且,通过在沿上述第一方向相邻的光源单元间的发光部间的至少一部分也设 置有上述分割部,即使使多个光源单元沿上述第一方向排列,在照明区域的任意部分, 发光方面也相同。因此,能够进行面内均勻的发光。由此,根据上述各结构,能够提供能够在减少向邻接区域的漏光的同时保持作 为导光块的结合体的强度,并且在照明区域的任意部分,发光方面均勻的照明装置。此外,为了达成上述目的,导光板排列设置有使从光源入射的光向外部射出的 照明区域和将从上述光源入射的光引导至上述照明区域的导光区域,上述照明区域通过 沿上述光源的光轴方向设置有限制光的透过的分割部而被区分为多个发光部,在上述照 明区域的上述发光部所排列的第一方向的至少一端的至少一部分也设置有上述分割部。此外,为了达成上述目的,导光板具备多个导光块,该导光块具有使从光源入 射的光向外部射出的发光部和将从上述光源入射的光引导至上述发光部的导光部,多个上述导光块一维排列,相邻的上述导光部彼此的至少一部分相连,并且在相邻的上述发 光部间的至少一部分设置有光学性的分割部,并且,在上述导光块所排列方向的至少一 端的至少一部分也设置有上述分割部。由此,这些导光板适用于上述照明装置。此外,为了达成上述目的,显示装置具有显示面板和上述照明装置。上述照明装置能够在减少向邻接区域的漏光的同时保持作为导光块的结合体的 强度。此外,即使使多个光源单元沿上述第一方向排列,在照明区域的任意部分,发光 方面也相同。因此,能够进行面内均勻的发光。由此,根据上述结构,能够得到能够实现足够的亮度和优异的亮度均勻性,并 且照明装置的强度高、结构牢固的显示装置。此外,上述显示装置通过具有上述结构,能够达到装置的薄型化。此外,即使 在发光面积变大的情况下,也能够实现足够的亮度和优异的亮度均勻性,而且能够适应 高画质化而调整各照明区域的亮度。
图1是表示本发明的一实施方式的照明装置的主要部分的概略结构的平面图。图2(a)是表示本发明的一实施方式的光源单元的概略结构的平面图;(b)是(a) 所示的光源单元的导光板的A-A线向视截面图。图3是图2(a)所示的光源单元的B-B线向视截面图。图4是表示使用没有在照明区域设置狭缝部的光源单元的照明装置的主要部分 的概略结构的平面图。图5是将本发明的一实施方式的光源单元的概略结构以放大该光源单元中的光 源的方式表示的平面图。图6是将本发明的一实施方式的光源单元的概略结构以放大该光源单元中的光 源的方式表示的另一平面图。图7是将本发明的一实施方式的光源单元的概略结构以放大该光源单元中的光 源的方式表示的再另一平面图。图8是利用图2(a)所示的光源单元的B-B线向视截面表示图2(a)所示的光源单 元的导光板的形状的另一例子的图。图9是利用图2(a)所示的光源单元的B-B线向视截面表示图2(a)所示的光源单 元的导光板的形状的又一例子的图。图10是将从各个不同的角度观看图9所示的导光板时的该导光板的形状一并表 示的立体图。图11是将图9所示的导光板的正面图、左侧面图、平面图、右侧面图一并表示 的图。图12(a)是表示使图1所示的光源单元局部交错重叠而成的串列型的照明装置的 概略结构的平面图,(b)是ω所示的照明装置的c-c线向视截面图。图13是表示本发明的一实施方式的上述照明装置的主要部分的结构的一个例子 的框图。
图14是表示本发明的一实施方式的另一光源单元的概略结构的平面图。图15(a)是表示本发明的另一实施方式的照明装置的主要部分的概略结构的平面 图,(b)是ω所示的照明装置的导光板的d-d线向视截面图。图16(a)是表示本发明的又一实施方式的照明装置的主要部分的概略结构的平面 图,(b)是ω所示的照明装置的导光板的E-E线向视截面图。图17(a)是表示本发明的又一实施方式的另一照明装置的主要部分的概略结构的 平面图,(b)是(a)所示的照明装置的导光板的F-F线向视截面图。图18是表示本发明的又一实施方式的照明装置的主要部分的概略结构的平面 图。图19(a)是表示本发明的又一实施方式的另一照明装置的主要部分的概略结构的 平面图,(b)是(a)所示的照明装置的导光板的G-G线向视截面图。图20(a)、(b)分别是表示本发明的又一实施方式的照明装置的主要部分的概略 结构的一个例子的平面图。图21 (a)是表示本发明的又一实施方式的另一照明装置的主要部分的概略结构的 平面图,(b)是ω所示的照明装置的导光板的H-H线向视截面图。图22是示意性地表示本发明的又一实施方式的液晶显示装置的主要部分的概略 结构的截面图。图23(a)是表示图22所示的液晶显示装置所设置的照明装置的概略结构的一个 例子的平面图,(b)是示意性地表示从图23(a)所示的照明装置中光源的相反侧观看图22 所示的液晶显示装置时的该液晶显示装置的概略结构的端面图。图24是表示上述液晶显示装置的区域有源驱动的动作原理的平面图。图25是表示本发明的又一实施方式的液晶显示装置的主要部分的概略结构的框 图。图26是表示本发明的另一实施方式的电视接收机用的液晶显示装置的概略结构 的框图。图27是表示图26所示的电视接收机的调谐部与液晶显示装置的关系的框图。图28是图26所示的电视接收机的分解立体图。附图标记1导光板IA导光块2入光端面3导光区域3A导光部4照明区域5发光面6构造物7 死区(dead area)8狭缝部(分割部)8A切口部(分割部)
9发光部11台阶部12前端面13槽部(分割部)13A槽部(分割部)14散射部件(分割部)14A散射部件(分割部)16低折射率层(分割部)16A低折射率层(分割部)20光源单元20A光源块21 光源22LED 芯片23LED 芯片24LED 芯片30照明装置31遮光体(遮光部件)34点亮控制电路40液晶显示装置41液晶面板(显示面板)42 基板43光学片44最大灰度等级水平检测电路45灰度等级变换电路50Y/C分离电路51视频色度电路52A/D 转换器53液晶控制器54背光源驱动电路55 微机56灰度等级电路60调谐部61第一框体61a 开口部62第二框体63操作用电路64支承用部件BL 光源BLU光源单元
L照明装置LA发光面LG导光板
具体实施例方式(实施方式1)基于图1 图14说明本发明的一实施方式,如下所述。图1是表示本实施方式的照明装置的主要部分的概略结构的平面图。如图1所示,本实施方式的照明装置L具有多个光源单元20,该光源单元20具 有导光板1(导光体)和多个光源21。照明装置L具有各光源单元20的导光板1以相互 重叠的方式配置在同一平面上的结构。以下,首先说明本实施方式的光源单元20的结构。图2(a)是表示本实施方式的光源单元20的概略结构的平面图,图2(b)是表示 图2(a)所示的光源单元20的导光板1的A-A线向视截面图。图3是图2(a)所示的光 源单元20的B-B线向视截面图。如图2(a)所示,光源单元20具有导光板1 (导光体)和设置在该导光板1的一 个端面的多个光源21 (点状光源)。光源单元20是设置有光源21、将从导光板1的一个端面入射的光从一方的主面 (盘面)射出(面辐射)的侧光型的光源单元(面光源单元)。在以下的说明中,为了方便说明,将导光板1中光的出射侧的主面称为上表面 或正面,将其相反侧的主面称为下表面或背面。如图2(a)和图3所示,导光板1使从光源21侧的端面即入光端面2(光的入射 端面)入射的光,在该导光板1的内部弯折(反射),从该导光板1的上表面的一部分射
出O导光板1例如由PMMA(甲基丙烯酸甲酯树脂)等甲基丙烯酸类树脂、 “ZEONOR”(注册商标,日本Zeon有限公司制造)等COP (环烯聚合物)、COC (环烯
共聚物)、聚碳酸酯等透明树脂形成。但是,导光板1的材料并不限于上述例示,能够采 用作为导光板一般使用的所有材料,并不限于上述例示,例如只要是透明树脂则没有特 别限制都能够适用。以从光源21射出(辐射)的光的中心轴方向为光轴方向,则导光板1在光轴方 向具有功能不同的两个区域。另外,在本实施方式中,从光源21射出的光的光轴方向是 指,与光源21的发光面垂直的方向,即与入光端面2垂直的方向。由此,导光板1沿着 主面具有上述两个区域。如图2(a)和图3所示,导光板1在俯视时,从入光端面2侧开始依次具有导光 区域3、照明区域4。由此,导光板1不是从该导光板1的一方的主面的整个面,而是从 一方的主面的一部分向外部射出光。另外,在本实施方式中“俯视”与“从正上方(与 主面垂直的方向)看导光板1时”意义相同。导光区域3具有入光端面2作为受光面,将从入光端面2射入的光沿着主面向照 明区域4导光。
另一方面,照明区域4在其上表面具备发光面5,该发光面5与被照射物的被照 射面相对配置,使光向外部(被照射物的被照射面)射出。照明区域4使从导光区域3 传导来的光从发光面5射出。另外,在如上所述使用点状光源作为光源21的情况下,从该光源21射出的光以 一定的角度射出,因此出射角度被限制。因此,如图2(a)所示,在光源21的附近,存 在由于光源21的指向性导致光无法传导(照射)而变暗成为阴影的部分(以下称为“死 区” )7。于是,在本实施方式中,使用包含死区7的区域作为导光区域3。这样,不使 用死区7作为照明区域4,使从光源21射出的光在导光区域3中充分扩散之后从发光面5 面辐射,从而能够提供能够提高亮度均勻性,在发光面5没有暗处的光源单元20。此外,导光区域3也作为使从光源21射出的光混色(混光)的混色部(混光部) 起作用。这样,通过使从不同的发光色例如R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)的各单色 LED(发光二极管)射出的光混色,能够得到白色照明。如图3所示,导光区域3和照明区域4 一体设置。但是,对于导光板1的背面 的与照明区域4相当的区域,例如图3所示的构造物6(光散射部件)那样,实施了用于 使从导光区域3传导来的光从发光面5向导光板1外射出的加工或处理。另外,在本实 施方式中,图示了将构造物6设置于导光板1的背面的结构,但是本实施方式并不限定于 此。上述构造物6只要设置在照明区域4,可以设置在导光板1的正面背面(发光面5和 其相对面)的至少任一方,也可以设置在导光板1的内部。另一方面,对于导光区域3没有实施上述加工或处理,从入光端面2入射到导光 区域3的光,在该导光区域3的与外部的界面被反射等,被导光至照明区域4。因此,从光源21入射至导光板1的光经由导光区域3到达照明区域4,在该照明 区域4被散射/反射,从发光面5射出至导光板1外。对照明区域4实施的上述加工或处理,例如能够举出棱镜加工或纹路加工、印 刷处理等。但是,本实施方式并不限定于此。作为上述加工或处理,能够适当采用为了 使光从导光板射出而在现有技术中对导光板实施的公知的加工或处理。由此,作为通过上述加工或处理在导光板1的照明区域4形成的构造物6,例如 可以是具有由纹路加工产生的微细的凹凸状(纹路形状)或棱镜形状的构造物,也可以是 由印刷等形成的点图案。另外,构造物6并不限定于上述例示,现有技术中具有使导光 板1内的光向导光板1外射出的光扩散功能的构造物(光扩散部件)全部为采用的对象。构造物6的密度可以是一定的,也可以根据距离光源21的距离或者导光板1的 发光面5的发光量而不同。例如,通过随着距离光源21的距离变大,使构造物6的密度 或面积增大,能够达到发光面5内的亮度的均勻化。另一方面,对导光区域3没有实施上述加工或处理,由此从光源21射出的光在 导光区域3的与外部的界面被反射等,实质上不从导光区域3向外部射出地被导光至照明 区域4。但是,例如以更可靠地抑制漏光,更有效地再利用被界面反射的光而抑制光的衰 减为目的,也可以以覆盖导光区域3的方式在该导光区域3的正面背面,根据需要设置反 射片等遮光片,或者实施镜面处理。但是,在本实施方式中,导光板1中发光面5与被照射物的被照射面相对配置。由此,在本实施方式的照明装置L为多个导光板1没有相互交错并重叠(以下简称“交错 重叠”)而是仅排列在同一平面上而成的所谓铺瓦(tile)式的照明装置的情况下,导光区 域3和光源21被遮光部件覆盖。作为上述遮光部件,例如使用液晶显示装置的外框等, 具有上述照明装置L的电子部件的一部分。从抑制光的衰减的观点出发,理想的是,从光源21射出的光不会从导光区域3 向外部射出,而被导光至照明区域4。但是,在照明装置L为铺瓦式的照明装置的情况 下,根据上述理由,只要能够将光导光至照明区域4,则即使存在漏光也不会有问题。 由此,在照明装置L为铺瓦式的照明装置时,不需要设置反射片等遮光片或进行镜面处理。接着,以下说明照明区域4的构造。如图2(a)、(b)所示,本实施方式的导光板1中照明区域4具有限制光的透过的 分割部,由此具有划分为多个区域(以下称为“发光部”)9的构造。上述分割部沿着从 光源21射出的光的光轴方向设置。S卩,如图2(a)所示,上述导光板1具有下述结构现有技术所说的多个导光块 IA—维排列,具有连接各导光块IA的相邻的导光部3A彼此之间的导光区域3,在相邻 的发光部9间设置有光学的分割部。此外,上述光源单元20如上所述具有多个光源块 20A在导光部3A处相连的结构,该光源块20A包括上述导光块IA和光源21。在本实施方式中,在导光板1的照明区域4,作为上述分割部,设置有贯通该导 光板1的正面背面的狭缝部8 (狭缝)。狭缝部8与从光源21射出的光的光轴方向平行地 从照明区域4的一端设置到另一端(即,从与导光区域3的边界部到入光端面2的相反侧 的端面即前端面12)。由此,照明区域4具有沿与入光端面2垂直的方向被分割的多个发 光部9。此外,导光板1具有多个发光部9在俯视时相对于导光区域3梳齿状排列的构 造ο因此,上述导光板1具有下述结构当以光源单元20的配置方向(串列方向, 第二方向)为纵方向时,多个导光块IA以各导光部3A在横方向(与多个导光部3A交叉 的方向,第一方向)连接的构造。上述导光板1,通过在照明区域4设置分割部,相邻的导光块IA的导光部3A 彼此一体设置,各导光部3A的连接部的强度高,作为导光块IA的结合体具有牢固的结 构。因此,以各导光板1的导光区域3的至少一部分重叠的方式配置有多个光源单元20 的照明装置30中,导光区域3的强度高,即使各导光板1的导光区域3的厚度较薄,作 为导光块IA的结合体,也具有牢固的构造。此外,上述照明装置30,通过在照明区域4设置上述分割部,能够以简单的结 构将从各光源21射出的光关闭于作为目的地的各发光部9内并抑制、避免向相邻的发光 部9泄漏。由此,根据本实施方式,能够提供能够减少向邻接区域的漏光并且能够保持作 为导光块IA的结合体的强度的照明装置30。另外,在图2(a)、(b)中,照明区域4被划分为6个区域,但是只要能够对照明 区域4进行区域分割,则狭缝部8的数量并没有限定。S卩,只要通过至少设置一个狭缝 部8将照明区域4划分为两个以上的区域,对于区域数就没有特别限定。此外,由狭缝部8划分出的各发光部9的大小也没有特别限定。各发光部9的大小根据被照射物的被 照射面的大小适当设定即可,没有特别限定。但是,在将照明装置L用作液晶显示装置等显示装置的照明装置时,各发光部9 的大小优选与一个像素的整数倍相等。由此,能够对每个像素单位或每个像素列进行亮 度控制。另外,设置在导光板1的端面的各光源21以与由狭缝部8划分的各发光部9对 应的方式相对于各发光部9 一对一设置。由此,从设置于导光板1的端面的各光源21射 出的光被导光至由狭缝部8划分出的各发光部9。通过在照明区域4形成狭缝部8,产生由狭缝部8引起的反射。以满足全反射 角条件的角度到达狭缝部8的光全部被反射。另外,满足全反射角条件的角度是指超过 为全反射的最小入射角即临界角θ的角度。不满足全反射角条件的光的一部分向相邻的 发光部9泄漏,但在没有设置狭缝部8的情况下入射至相当于狭缝部8的区域的光全部透 过该区域。因此,通过设置狭缝部8,能够限制从各光源21射出的光的出射区域。由 此,根据本实施方式,通过独立调整(独立驱动)与各发光部9对应的光源21的光量, 能够独立调整从各发光部9辐射的光的量。因此,能够对每个发光部9调整照明亮度。 此外,因为由狭缝部8完全分割照明区域4,所以具有相邻的发光部9彼此的对比度变高 的优点。此外,通过在上述导光板1设置狭缝部8,与横向排列与发光部9的数量相同的 导光块IA的情况相比,能够减少部件个数。此外能够由多个发光部9形成一个导光板, 因此能够提高生产性。而且,因为能够减少导光板1的连接个数,所以能够使得配置容 易,而且能够减少连接所需的时间和费用。另外,通过在上述导光板1设置狭缝部8,理想的是,能够由一个导光板制造具 有将发光部9在任何区域横向相连的构造(换言之,将多个导光块IA横向相连的构造) 的导光板。但是,为了达到大型化,在制作具有过多的导光块IA —体化的结构的导光板1 时,导光板1容易翘曲,容易折弯。因此,一个导光板的大小存在极限,能够在横方向 相连的发光部9的个数存在极限。因此,例如在导光板1具有图4所示的形状的情况下,在如图4所示通过将导光 板1在横方向排列多个而进行大型化的情况下,由于在相邻的导光板1、1间的发光部9、 9间不存在狭缝部8,而且也由于狭缝部8的大小,面内的发光方面变得不均勻。因此,在本实施方式中,如图1所示,在导光板1的照明区域4中发光部9排列 方向的两端,与狭缝部8相对地,设置有狭缝部8的1/2宽度的切口部8Α(切口)。这样,在导光板1的横方向的两端设置有切口部8Α的情况下,如图1所示,以 在相邻的一方的光源单元20的发光部9所排列的方向上排列另一方的光源单元20的发光 部9的方式,并排设置多个光源单元20,则在相邻的导光板1、1间的发光部9、9间,利 用设置在相邻的导光板1的切口部8Α,形成与在各导光板1设置的狭缝部8同样的狭缝 部8。在图1和图2(a)、(b)所示的例子中,在狭缝部8的中央部分将导光板1分割为 多个导光块时,全部导光块具有相同的形状。即,各导光板1,在以分割部的中央部分将照明区域4区分为多个区域时的各区域(即包含发光部9和其两侧的二分割的分割部的各 区域)的形状全部相同。因此,各光源单元20中从这些区域发出的光的扩散在任何区域都是相同的。因 此,根据本实施方式,即使将各光源单元20在横向排列多个,在任何区域中发光方面也 是相同的,因此能够进行面内均勻的发光。由此,能够提供能够在减少向邻接区域的 漏光的同时保持作为导光块的结合体的强度,并且各发光部9的发光方面均勻的照明装置。上述导光板1能够通过射出成型、压出成型、热压成型或切削加工等形成。但 是,上述导光板1的形成方法并不限定于这些成型方法,只要是能够得到相同的特性的 方法,能够应用任何的加工方法。此外,狭缝部8和切口部8A的形成方法也没有特别限定。狭缝部8和切口部 8A例如可以利用模具与导光板1的形成同时形成,也可以在形成没有狭缝和切口的导光 板1之后,使用切削装置(切断装置),之后再形成。此外,上述切削装置没有特别限定,例如能够使用金刚石刀具、钢丝剪、水切 机、刀片、激光等各种切断装置。另外,在这样形成没有狭缝和切口的导光板1之后, 使用切削装置在上述导光板1形成狭缝和切口时,可以重叠没有狭缝的多个导光板1,一 并地在该重叠的导光板1中形成狭缝和切口。在本实施方式中,狭缝部8的宽度没有特别限定。但是,从狭缝部8和切口部 8A实际上不射出光。因此,狭缝部8和切口部8A的宽度越小越优选。狭缝部8的宽度 优选设定为Imm以下。此外,如果设狭缝部8的宽度为b,设切口部8A的宽度为c,则 如上所述,切口部8A的宽度c优选为c = l/2b。但是,本实施方式并不限定于此,如图1所示,将各光源单元20以在相邻的一 方的光源单元20的发光部9所排列的方向上排列另一方的光源单元20的发光部9的方 式,并排设置多个光源单元20时,在并排设置的光源单元20、20间的发光部9、9间, 以利用分别设置在相邻的光源单元20的切口部8A、8A形成与狭缝部8同样的狭缝部的 方式设置各切口部8A即可。例如,也可以是,相邻的一方的光源单元20的切口部8A具有狭缝部8的宽度的 1/3的宽度,另一方的光源单元20的切口部8A具有狭缝部8的宽度的2/3的宽度。当 设相邻的切口部8A、8A的宽度各为cl、c2时,满足下式(1)即可。cl+c2=b ......(1)此时,可以以满足式(1)的方式形成各切口部8A,也可以以满足式(1)的方式 组合相邻的光源单元20。进一步而言,相同的导光板1的切口部8A、8A可以具有相互相同的宽度,也可 以相互不同。但是,相邻的光源单元20的各导光板1优选以相同侧的切口部8A具有相同宽 度,并且两端的切口部8A的宽度相加而得的宽度与狭缝部8的宽度相等的方式形成。由 此,在将图1所示的多个光源单元20以导光区域3彼此间和照明区域4彼此间相邻的方 式同向并排设置时,能够容易地得到满足式(1)的照明装置,因此优选。例如,如果以各发光部9左右并排的方式排列导光板1,则在各导光板1的照明区域4的右端分别形成Cl宽度的切口部8A,并且在各导光板1的照明区域4的左端分别 形成c2宽度的切口部8A。由此,在将多个光源单元20如图1所示同向地例如配置在一 条直线上时,在并排设置的光源单元20、20间的发光部9、9间形成的狭缝部的宽度必然 为上述的b。此外,切口部8A的宽度为Cl = c2 = l/2b的话,以在一方的光源单元20的发 光部9所排列的方向上排列另一方的光源单元20的发光部9的方式并排设置各个光源单 元20时,能够容易地得到满足式(1)的照明装置,因此更为优选。另外,在本实施方式中,主要举出多个光源单元20以导光区域3彼此间和照明 区域4彼此间相邻的方式同向并排设置的结构为例进行了说明。但是,本实施方式并不 限定于此,只要以在一方的光源单元20的发光部9所排列的方向上排列另一方的光源单 元20的发光部9的方式并排设置即可,其方向并非必须相同。此外,并非必须配置在一 条直线上。此外,从光源21射出的光的光轴方向上的导光区域3的长度,优选设定为从光 源21射出的光的光轴方向上的死区7的长度以上。但是,导光区域3的长度越长,导光板1越为大型化(大面积化)。此外,根据 导光区域3的长度,从光源21向与该光源21相同的导光块IA的发光部9射出的光在导 光区域3扩散,由此可能一部分会入射至邻接的发光部9。因此,根据导光区域3的长 度,可能构造物6的配置、密度计算或每个发光部9的亮度控制可能会变得复杂化。由此,优选在各光源单元20中相邻的光源21彼此的照射区域重叠的区域设置有 狭缝部8。同样地,优选在并排设置的光源单元20的边界部分的光源21彼此的照射区域 重叠的区域,设置由切口部8A和相邻的光源单元20的导光板1形成的狭缝部,或者由相 邻的切口部8A、8A形成的狭缝部8。优选的是,直到从相邻的光源21射出的光(相邻 光源21彼此的照射区域)重叠的区域被用作导光区域3。由此,导光区域3的长度,优选根据从光源21射出的光的辐射角度、导光板1 的材料的折射率、以及从任意的光源21的中心到相邻的光源21的中心的距离、发光部9 的宽度,以满足上述条件的方式适当设定。例如,在构成导光板1的透明树脂的折射率为1.4 1.6的范围内,光源21的光 的辐射角度为42 45度的情况下,导光区域3的长度优选以直到从相邻的光源21以上 述辐射角度射出的光的照射区域重叠的区域为导光区域3的方式设定。S卩,如果将以入光端面2为起点的从光源21射出的光的光轴方向的长度规定为 光轴方向长度,则导光区域3的光轴方向长度优选为光源21的死区7的光轴方向长度以 上,并且为从入光端面2到相邻的光源21的照射区域彼此交叉的点的光轴方向长度以 下。换言之,导光区域3的长度优选是,从光源21射出在发光部9内辐射状扩散的光束 的横截面的大小为导光区域3与照明区域4的边界的大小以上。此外,从入光端面2到狭缝部8和切口部8A的光轴方向长度,优选为从入光端 面2到相邻光源21的照明区域彼此交叉的点的光轴方向的长度以下。接着,参照图5 图7说明光源21。图5 图7分别是将本实施方式的光源单元20的概略结构以放大该光源单元20 的光源21放大的方式表示的平面图。
上述光源21例如为侧发光型的LED等点状光源,各光源21在导光板1的入光 端面2排列为一列而设置。上述光源21相对于导光板1的照明区域4的各发光部9 一对
一设置。此时,各光源21优选其中心位置配置在各发光部9的中央轴的延长线上。由 此,能够将从光源21射出的光导光至作为目的地的发光部9而不射入与作为目的地的发 光部9相邻的发光部9。此外,优选将光源21和导光板1尽可能接近地进行配置。通过将光源21和导 光板1接近配置或接触配置,能够提高从光源21向导光板1的入光效率。此外,如图5所示,作为光源21,通过使用R、G、B的各色LED芯片22、23、 24被成型于一个封装的侧发光型LED,能够得到色再现范围广的光源单元20。但是,本实施方式并不限定于此。作为光源21,如图6所示,也可以组合使用 R、G、B各LED芯片22、23、24分别成型于不同的封装的LED。在组合使用各色LED芯片22、23、24时,为了使各色的LED芯片22、23、24 混合而得到白色的光,需要使各色的光充分扩散。根据本实施方式,如上所述,在光源21与照明区域4之间设置有导光区域3, 由此能够使各色的光充分混合(混光)。由此,能够得到均勻的白色光。另外,各LED 芯片22、23、24的光度和配置顺序并无特别限定。此外,作为光源21,如图7所示,也能够使用从一个LED芯片发出白色光的 LED(白色发光元件)。作为白色发光元件,例如能够举出组合蓝色LED、黄色发光荧光 体而得的白色发光元件,但并不限定于此。另外,在本实施方式中,如图3所示,作为导光板1,主要以使用导光区域3和 照明区域4具有(大致)均勻的厚度的板状的导光板的情况为例进行了说明。但是,导 光板1的形状并不限定于此。图8是利用图2(a)所示的光源单元20的B-B线向视截面表示图2(a)所示的光 源单元20的导光板1的形状的另一例子的图。图8所示的光源单元20的导光板1具有下述形状导光区域3和照明区域4正面 背面均为一个平面,没有台阶,而且,厚度(与发光面5垂直的方向的导光板1的宽度) 随着离光源21的距离变大而变小。S卩,图8所示的导光板1具有背面相对于正面倾斜,沿着从光源21射出的光的 光轴方向的截面具有锥度状的所谓楔形。如上所述,以导光板1的厚度(特别是照明区域4的导光板1的厚度)随着离光 源21的距离变大而变小的方式形成导光板1,由此随着离光源21的距离变大,能够增加 由构造物6散射、反射的光的比例(机率)。因此,根据图8所示的导光板1,即使随着离光源21的距离变大而从光源21到 达的光量变少,在照明区域4的离光源21相对较远的区域中也能够得到与相对较近的区 域同等程度的强度的发光。由此能够达到亮度的进一步均勻化。此外,导光板1的背面相对于正面倾斜,由此,设置在照明区域4的背面的构造 物6位于从光源21射出的光的光路上,从而经由导光区域3入射至照明区域4的光能够 被上述构造物6高效地散射、反射。
上述导光板1的厚度没有特别限定,但例如设定为厚度最大的部分为约1 2mm,厚度最小的部分为0.6 1.2mm的范围内。图9是利用图2(a)所示的光源单元20的B-B线向视截面表示图2(a)所示的光 源单元20的导光板1的形状的又一例子的图。此外,图10是将从各个不同的角度看图9 所示的导光板1时的该导光板1的形状一并表示的立体图,图11是将图9所示的导光板 1的主视图、左侧视图、俯视图、右侧视图一并表示的图。图9 图11所示的导光板1,如图8所示的导光板1同样,优选以照明区域4的 导光板1的厚度随着离光源21的距离变大而变小的方式形成。因此,图9 图11所示 的导光板1,也能够在照明区域4的离光源21相对较远的区域中,得到与相对较近的区域 相同程度的强度的发光。由此,能够达到亮度的进一步均勻化。图9 图11所示的导光板1的发光面5是水平的,在导光区域3与照明区域4 之间设置有台阶部11,上述照明区域4相比于导光区域3更向发光面5侧突出。因此, 上述导光板1以台阶部11为边界划分导光区域3和照明区域4。另一方面,上述导光区域3的背面和照明区域4的背面为一个平面。由此,不 会妨碍光的直线性(直线前进性),能够没有不适宜的弯折地将从光源21射出的光传导至 照明区域4。此外,图9 图11所示的导光板1,也与图8所示的导光板1同样,导光板1的 背面相对于照明区域4的发光面5倾斜,设置在照明区域4的背面的构造物6位于从光源 21射出的光的光路上。由此,经由导光区域3入射至照明区域4的光能够被上述构造物 6高效地散射、反射。图9 图11所示的导光板1通过具有上述形状(特别指,以照明区域4的导光 板1的厚度随着离光源21的距离变大而变小的方式形成,并且,在导光区域3与照明区 域4之间设置有台阶部11),能够以各导光板1的发光面5彼此位于同一面的方式交错重 叠多个该导光板1。但是,本实施方式并不限定于此,图3和图8所示的导光板1也能够 串列使用。图12(a)是表示使图1所示的各光源单元20部分交错重叠而成的串列型照明装 置的概略结构的平面图,图12(b)是图12(a)所示的照明装置的C-C线向视截面图。图12(a)、(b)所示的照明装置30 (照明装置L)具有将在上述光轴方向上部分交 错重叠的多个光源单元20组进一步在与上述光轴方向垂直的方向上并列的构造。如图12(a)、(b)所示,在图9 图11所示的导光板1作为本实施方式的照明装 置L形成串列型的照明装置30的情况下,如图12(b)所示,能够使该照明装置30的厚度 不增加地进行交错重叠,并且能够仅使各导光板1的照明区域4与被照射物的被照射面相 对配置。此外,如果使用图9 图11所示的导光板1,则如图12(b)所示各导光板1的前 端面12与台阶部11抵接,由此能够容易地组装上述照明装置30。另外,如图1所示,台阶部11在将导光板1仅排列在同一平面上进行使用的情 况下是不需要的,并非必须设置。但是,即使是在这样的情况下,通过如图9 图11所 示在导光区域3与照明区域4之间设置台阶部11,能够容易地进行使照明区域4与被照射 物的被照射面相对配置时的定位和光源21的定位。
另外,台阶部11的大小、前端面12的厚度以及导光区域3上表面的倾斜角度只 要设定为,在以导光板1的前端面12与邻接的导光板1的台阶部11抵接的方式将导光板 1载置在邻接的导光板1时,两导光板1的发光面5彼此位于一个平面即可,并无特别限定。但是,从控制光的散射方向的观点出发,只要在照明区域4中与导光区域3相反 的一侧的端部(以下称为“前端部”),能够在实际使用上得到没有问题的强度,则台阶 部11的高度优选尽可能小。台阶部11的高度例如能够为0.6mm。但是,这些数值仅是 一个例子,本实施方式并不限定于此。另外,导光板1例如能够为在图8所示的导光板1的导光区域3设置有台阶部11 的形状和大小。此外,在图12(a)、(b)所示的照明装置30中,将在从光源21射出的光的光轴方 向重叠有5个光源单元20的结构,沿与该光轴方向垂直的方向并列配置有两个。但是, 在这样重叠多个光源单元20的情况下,重叠的光源单元20的个数只要为2个以上即可, 并列的光源单元20的个数也是为2个以上即可。这样,通过将光源单元20以第N-I段、第N段、……(N》)部分重叠,能够 使从光源21射出的光的光轴方向的区域数增加。结果,能够二维增加发光部9的个数。 因此,与一个导光板1的尺寸无关地,作为照明装置30的发光面LA能够实现连续的宽 广的发光区域。此外,在增大发光面积时,如果尺寸为一定程度以上,则与使一个导光板1较 长相比,排列多个短导光板1在构造上更为简单并且能够提高强度。在如上所述使光源单元20部分交错重叠的情况下,如图12(b)所示,如果设第k 段(k=l、……、N-1,其中的光源单元20为光源单元BLU (k),设该光源单元 BLU(k)的导光板1和光源21 (—次光源)分别为导光板LG(k)、光源BL(k),则优选在 第k段(k= 1、……、N-1)的光源单元BLU(k)的导光板LG(k)的背面侧(内面侧), 配置用于向第k+Ι段的光源单元BLU(k+l)的导光板LG(k+l)供给一次光的第k+1段的 光源BL(k+l),在导光板LG(k)与光源BL(k+l)之间,配置有用于阻断从光源BL(k+1) 向导光板LG (k)供给的光的遮光体31 (遮光部件)。通过这样在导光板LG(k)与光源BL(k+l)之间,例如,在图12(b)所示的重叠 导光板LG(k)、LG(k+l)之间,隔着遮光体31,能够防止从光源BL(k+Ι)没有入射到对 应的导光板LG(k+l)的泄漏的光,入射至与该光源BL(k+Ι)重叠的导光板LG(k)。此外,通过在导光板LG(k)的背面,作为遮光体31,设置有扩散反射片等反射 片,能够使在导光板LG(k)内传导的光充分地混光。此时,能够提高混色性。此外,遮光体31优选为正反射片这样的遮光性高的反射片,和扩散反射片这样 的反射性高的反射片这两个种类的反射片。由此,能够得到更高的效果。另外,为了从导光区域3向照明区域4高效地导光,在导光区域3,如上所述, 优选不实施纹路加工等处理或加工。但是,在如图12(b)所示在导光区域3的正面背面 设置有反射片等的遮光体31等的情况下,只要不从导光区域3向外部射出光,则不仅是 照明区域4,在导光区域3也可以实施纹路加工等上述处理或加工。例如,在如图12(b)所示在导光区域3与照明区域4之间设置有台阶部11的情况下,虽然也与台阶部11的大小有关,但为了避免从发光面5的台阶部11附近射出的光 的强度下降,如图12(b)所示,在采取了从导光区域3不向外部射出光的措施的条件下, 可以对导光区域3的与照明区域4的边界部也实施纹路加工等处理或加工。根据本实施方式,在上述的任意一个照明装置L中,通过独立调整与各发光部9 对应的光源21的光量,能够独立调整从各发光部9辐射的光的量(发光强度)。另外,用于控制光源21的照明光量的控制电路(控制机构)可以设置于照明装 置L本身中,也可以与照明装置L分开设置。图13是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的结构的一个例子的框图。上述照明装置L包括由光源21和导光板1构成的光源单元20;和作为上述控 制电路的点亮控制电路34。另外,光源单元20的具体结构如上所述,图13中省略光源 单元20的具体结构的图示。光源单元20具有多个(例如Q个,Q22)分割照明区域作为发光部9。点亮控制电路34根据多个发光部9的各自的发光强度控制光源21的照明光量。 作为光源21例如使用上述LED。按照每个发光部9,对点亮控制电路34以某特定周期输入控制发光量的照射信号。点亮控制电路34根据照射信号所指定的发光量,变更对应的光源21的每单位时 间的点亮期间(照明期间)和熄灭期间(非照明期间)的比率,由此控制照明光强度。 即,以在明亮发光的帧期间使光源21的照明期间较长,在暗发光的帧期间使光源21的照 明期间较短的方式进行控制。如果设控制信号的输入周期为H,设最大光量为Wmax,设某时刻的控制信号的 指定光量为W,则光源21的点亮期间T表示为T = HX (W/Wmax)。通过对于每个发 光部9进行上述控制,能够独立调整全部的发光部9的发光量。如上所述,点亮控制电路34通过变更光源21的每单位时间的照明期间和非照明 期间的比率而控制照明光强度。即,点亮控制电路34通过使发光时的光量一定并调节发 光时间,而调节每个发光部9的光源21的发光量(照明光量),由此独立调整发光强度。 另外,在本实施方式中,光源21的发光量的调整通过如上所述使光源21点亮熄灭而进 行。此外,各发光部9的照明光强度,可以仅黑白地进行区域发光而进行白色调整,也 可以按照R、G、B分别进行区域发光而以R、G、B这三色进行独立调整。另外,在本实施方式中,如上所述,主要说明了各光源21相对于各发光部9 一 对一设置的情况。在这样的各光源21相对于各发光部9 一对一设置的情况下,控制容 易,而且能够细分照明区域4。但是,本实施方式并不限定于此,如图14所示,也可以 与各发光部9对应地设置有多个光源21。例如,在使发光区域(发光面LA或各发光部9的面积)扩展的情况下,在对于 一个发光部9 一个光源21的光量不够充分时,可以以两个以上的光源21照射一个发光部 9。S卩,光源21相对于各发光部9至少设置一个即可。另外,在如上所述相对于各发光部9设置有多个光源21的情况下,各光源21优 选在各发光部9中分别均勻地配置。此外,在本实施方式中,如上所述,举出光源21设置在导光板1的一个端面的情况为例进行了说明,但本实施方式并不限定于此。光的直线性高,从其利用效率的观点出发,优选光源21、导光区域3和照明区 域4设置在一条直线上,优选光源21设置在导光板1的一个端面。由此,能够没有不适 宜的弯折地将从光源21射出的光引导至照明区域4。但是,只要从光源21射出的光能够经由导光区域3被引导至照明区域4,则光源 21也可以设置在导光板1的下表面的与导光区域3的相对位置。例如也可以采用下述结构使导光板1的导光区域3的端面弯曲,或者在导光板 1的端部使未图示的反射体折叠至导光板1的下表面侧并在该反射体中内包有光源21,由 此在导光板1的下表面侧的端部或其附近设置光源21。此外,在本实施方式中,举出作为光源21使用点状光源的情况为例进行了说 明,但本实施方式并不限定于此。在光源21为点状光源时,具有容易进行小型化和照明区域4的细分的优点。此 外,在光源21为点状光源时,因为从光源21射出的光为辐射状扩散,所以即使如上所述 导光区域3具有连接导光部3A而成的构造,光也难以相对于光源21向横方向泄漏。因 此,能够容易且可靠地防止光经由导光区域3向邻接的导光块IA泄漏。但是,通过对线状光源的大小、发光部9的大小以及后述的实施方式所示的分 割部的长度、种类进行设计,作为光源21也能够使用线状光源。S卩,作为光源21优选 使用点状光源,但并非必须使用点状光源,也可以与各发光部9对应地设置线状光源。另外,各光源单元20为了提高亮度均勻性,优选采用通过在一方的光源单元20 的照明区域4上重叠另一方的光源单元20的导光区域3,而利用各光源单元20的发光面5 形成一个平面的发光区域(发光面LA)的串列结构。但是,本实施方式并不限定于此。例如相邻的各光源单元20也可以是,以一方的光源单元20的导光区域3在一方 的光源单元20的照明区域4与另一方的光源单元20的照明区域4之间露出的方式,将一 方的光源单元20的照明区域4与另一方的光源单元20的照明区域4分离设置。此外, 也可以采用在一方的光源单元20的照明区域4与另一方的光源单元20的照明区域4之间 具有台阶的结构。但是,因为从导光区域3实际上不射出光,所以各光源单元20优选以 各照明区域4尽可能地接近配置的方式串列设置。此外,在本实施方式中,如图12(a)、(b)所示,举出了相邻的各光源单元20以 各光源单元20的分割部位于一条直线上的方式串列配置的情况为例,但本实施方式并不 限定于此。例如各光源单元20也可以相对于相邻的光源单元20以各发光部9在横方向上交 错的方式(即,相邻的导光板1的分割部不位于一条直线上)重叠。例如,各发光部9 可以以马赛克配置的方式重叠。此外,在本实施方式中,举出上述分割部(狭缝部8和切口部8A)从发光部9的 一端到另一端连续设置的情况为例进行了说明,但这些分割部也可以不连续设置,而是 断续地设置。(实施方式2)以下主要基于图15(a)、(b)说明本实施方式。另外,在本实施方式中,对与上 述实施方式1的不同点进行说明,对与上述实施方式1具有同样功能的构成要素标注相同
20符号,省略其说明。图15(a)是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的概略结构的平面图,图 15(b)是图15(a)所示的照明装置L的导光板1的D-D线向视截面图。本实施方式的照明装置L在导光板1中,作为限制光的透过的分割部,代替图 2(a)、(b)记载的狭缝部8,设置有槽部13(槽)。S卩,本实施方式的导光板1具有代替 狭缝部8而利用槽部13将照明区域4划分为多个发光部9的构造。另外,在本实施方式中,导光板1的导光区域3相连,而在照明区域4,与从光 源21射出的光的光轴方向平行地从照明区域4的一端到另一端形成有槽部13。此外,在导光板1的照明区域4的发光部9所排列的方向的两端,与槽部13相 对地设置有槽部13的1/2宽度的槽部13A。由此,如图15(a)、(b)所示,上述照明装 置L具有下述结构在同一平面中相邻的导光板1、1间的发光部9、9间,利用设置在相 邻的导光板1的槽部13A,形成与设置在各导光板1的槽部13相同的槽部13。因此,各导光板1在槽部13的中央部分将导光板1分割为多个导光块时,全部 的导光块具有相同形状。即,各导光板1在分别以分割部的中央部分将照明区域4区分 为多个区域时的各区域的形状全部相同。因此,在本实施方式中,在横向排列有多个光源单元20的情况下,在任意的区 域中发光方面都相同。因此,能够得到能够在减少向邻接区域的漏光的同时能够保持作 为导光块的结合体的强度,并且能够进行面内均勻的发光的照明装置。另外,在本实施方式中,当设相邻的槽部13A、13A的宽度分别为Cl、C2时, 优选满足上述式(1),更优选满足cl = c2 = l/2b。另外,在本实施方式中,如图15(a)、(b)所示,与图2(a)、(b)所示的导光板 1同样,照明区域4被划分为6个区域,但只要至少设置一个槽部13而划分为两个以上的 区域即可,区域数并无特别限定。此外,由槽部13划分而得的各发光部9的大小也没有 特别限定。设置在上述导光板1的端面的各光源21,以与被槽部13划分得到的各发光部9 对应的方式,相对于各发光部9例如一对一设置。从各光源21射出的光被导光至由槽部 13划分得到的各发光部9。通过如上所述在照明区域4形成槽部13,发生槽部13的反射。没有被槽部13 反射的光以及通过槽部13的正下方的区域的一部分的光,向相邻的发光部9泄漏,但能 够以一定的比例封闭被导光到作为目的地的发光部9内的光。在没有设置槽部13的情况下,入射至与该槽部13相当的区域的光全部透过该区 域。因此,通过设置槽部13,能够限制从各光源21射出的光的出射区域。由此,根据 本实施方式,通过独立调整与各发光部9对应的光源21的光量,能够独立调整从各发光 部9辐射的光的量。因此,在本实施方式中也能够对每个发光部9调整照明亮度,能够 提供为一个导光板且具有独立的多个发光部9的导光板1。此外,如果像上述实施方式1所示那样完全分割照明区域4,则具有相邻的发光 部9彼此间的对比度变高的优点,但此时,因为发光部9彼此间的边界鲜明,所以边界线 很显眼。但是,通过如上所述利用槽部13区分各发光部9,能够使发光部9彼此间的边 界变得模糊。
而且,根据本实施方式,与实施方式1不同,在发光部9彼此间的边界部没有设 置贯通导光板1的正面背面的间隙,相邻的发光部9彼此在上述边界部处的导光板1的底 面相连,因此具有强度高、构造牢固的优点。另外,在本实施方式中,导光板1的形成方法和槽部13的形成方法没有特别限 定,例如能够使用与上述实施方式1同样的方法。此外,用于形成槽部13而对导光板1 进行切削(穿孔)的切削装置也没有特别限定,例如能够使用与上述实施方式1同样的切 削装置。另外,在本实施方式中,从上述边界部(在本实施方式中相当于槽部13的上表 面的区域)射出的光的量被限制。因此,槽部13的宽度越小越优选。槽部13的宽度没 有特别限定,但优选设定为Imm以下。此外,槽部13的深度,从封闭被传导至作为目 的地的发光部9内的光的效果和形状强化(强度)的平衡的观点发出,或者,从发光部9 彼此间的边界的模糊效果和相邻的发光部9彼此间的对比度、形状强度的平衡的观点发 出,进行适当的设定以能够得到期望的效果即可,没有特别限定。槽部13可以形成在导光板1的正面侧,也可以形成在背面侧。关于将槽部13 形成在导光板1的正面和背面中的哪一个面,从相邻的发光部9彼此间的对比度和发光部 9彼此的边界的模糊效果的平衡,或者显示的均勻性的观点出发,进行适当的设定以得到 期望的效果即可,没有特别限定。此外,在本实施方式中,槽部13可以为凹形状,也可以为V字槽,也可以为所 谓的切口。此外,槽部13也可以由微细的裂纹形成。(实施方式3)以下主要基于图16(a)、(b)和图17(a)、(b)说明本实施方式。另外,在本实 施方式中,对与上述实施方式1、2的不同点进行说明,对与上述实施方式1、2具有同样 功能的构成要素标注相同符号,省略其说明。图16(a)是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的概略结构的平面图,图 16(b)是图16(a)所示的照明装置L的导光板1的E-E线向视截面图。图17(a)是表示 本实施方式的另一照明装置L的概略结构的平面图,图17(b)是图17(a)所示的照明装置 L的导光板1的F-F线向视截面图。本实施方式的照明装置L,作为限制光的透过的分割部,使用由散射物质(光散 射物质)构成的分割部。更具体地说,在本实施方式中,如图16(a)、(b)或图17(a)、 (b)所示,在照明区域4,由散射部件14构成的散射区域与从光源21射出的光的光轴方 向平行地设置。作为散射部件14,例如能够举出散射壁等。另外,在散射部件14中也 包括指向性散射部件(反射部件)。另外,在本实施方式中,导光板1的导光区域3相连,而散射部件14从照明区 域4的一端设置到另一端。此外,在导光板1的照明区域4的发光部9所排列的方向的两端,与散射部件14 相对地设置有散射部件14的1/2宽度的散射部件14A。由此,如图16(a)、(b)所示, 上述照明装置L具有下述结构在同一平面中相邻的导光板1、1间的发光部9、9间,利 用设置在相邻的导光板1的散射部件14A,形成与设置在各导光板1的散射部件14相同 的散射部件14。
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因此,各导光板1在以散射部件14的中央部分将导光板1分割为多个导光块 时,全部的导光块具有相同形状。即,各导光板1在分别以分割部的中央部分将照明区 域4区分为多个区域时的各区域的形状全部相同。因此,在本实施方式中,在横向排列有多个光源单元20的情况下,在任意的区 域中发光方面都相同。因此,能够得到在减少向邻接区域的漏光的同时能够保持作为导 光块的结合体的强度,并且能够进行面内均勻的发光的照明装置。另外,在本实施方式中,当设相邻的散射部件14A、14A的宽度分别为Cl、c2 时,优选满足上述式(1),更优选满足cl = c2 = l/2b。另外,在本实施方式中,如图16(a)、(b)或图17(a)、(b)所示,照明区域4被 划分为6个区域,但只要至少设置一个散射部件14而划分为两个以上的区域即可,区域 数并无特别限定。此外,由散射部件14划分而得的各发光部9的大小也没有特别限定。设置在上述导光板1的入光端面2的各光源21,以与被散射部件14划分得到的 各发光部9对应的方式,相对于各发光部9例如一对一设置。从各光源21射出的光被导 光至由散射部件14划分得到的各发光部9。各光源21例如以其中心位置位于各发光部9 的中央轴的延长线上的方式配置。通过如上所述在各发光部9的边界部分设置有散射部件14,一部分的光向相邻 的发光部9泄漏,但能够以一定的比例封闭被导光至作为目的地的发光部9内的光。在没有设置散射部件14的情况下,入射至与该散射部件14相当的区域的光全部 透过该区域。因此,通过设置散射部件14,能够限制从各光源21射出的光的出射区域。 由此,根据本实施方式,通过独立调整与各发光部9对应的光源21的光量,也能够独立 调整从各发光部9辐射的光的量。而且,根据本实施方式,如图16(a)、(b)或图17(a)、(b)所示,相邻的发光部 9彼此间经由散射部件14相连,因此与实施方式1、2相比,强度高、构造牢固。因此, 导光板1的形状稳定化。另外,在本实施方式中,导光板1的形成方法和散射部件14的形成方法也没有 特别限定,例如能够使用与上述实施方式1、2相同的方法。作为本实施方式的光源单元20的一个例子,例如,如图16(a)、(b)所示,能够 举出在图2(a)、(b)所记载的狭缝部8中导入(例如填充)散射物质的结构,或者,如图 17(a)、(b)所示,能够举出在图15(a)、(b)所记载的槽部13中导入有散射物质的结构。散射部件14能够通过下述方法形成例如使用模具或切削装置在导光板1中形 成狭缝部8或槽部13之后,在该狭缝部8或槽部13单独填充散射物质,或者使散射物质 与基底树脂混合而进行填充的方法;在使用模具形成导光板1时,在作为导光板1的材料 的透明树脂固化之前,在该透明树脂中埋入散射部件14的方法;或者多色成形(例如二 色成形)方法等。作为上述散射物质,只要能够使光散射,则没有特别限定,能够使用现有的公 知散射物质。作为上述散射物质,例如能够使用氧化钛或硅石等颜料。在这些散射物质 中,优选采用氧化钛或硅石等光吸收少的材料。上述散射物质例如能够与作为上述导光板1的材料的透明树脂混合使用。在将 散射物质与作为基底树脂的上述透明树脂混合使用时,散射部件14中的上述散射物质的含有量(即散射物质相对于上述透明树脂的混合比例)没有特别限定,只要适当设定以得 到期望的效果即可。此外,基于使边界线模糊的目的,或者控制由散射部件14散射后射出的光格出 射角、提高出射效率等的目的,在散射部件14的基部侧和顶部侧(例如槽部13的底部与 顶部)也可以变更散射部件14所含有的散射物质的比例。此外,散射部件14的宽度和高度,即导入有散射物质的狭缝部8或槽部13的宽 度和高度,与上述实施方式1、2同样地进行设定即可。另外,在本实施方式中,如上所述,作为上述分割部,主要举出设置有含有散 射物质的散射部件14的情况为例进行了说明。但是,本实施方式并不限定于此,上述散 射区域与其它区域的边界部也可以不明确区分。此外,通过设置遮光体以代替上述散射物质,也能够得到同样的效果。作为上 述遮光体,只要具有遮光性则没有特别限定,例如能够使用现有的公知遮光体。此外,这些分割部可以以如上所述贯通导光板1的正面背面的方式设置,也可 以以不贯通导光板1的正面背面的方式从导光板1的正面向背面设置。此外,上述分割 部也可以以不贯通导光板1的正面背面的方式从导光板1的背面向正面设置,也可以仅设 置在导光板1的内部。(实施方式4)以下主要基于图18说明本实施方式。另外,在本实施方式中,对与上述实施方 式1 3的不同点进行说明,对与上述实施方式1 3具有同样功能的构成要素标注相同 符号,省略其说明。图18是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的概略结构的平面图。如图18所示,本实施方式的照明装置L与上述实施方式1同样,在照明区域4, 与从光源21射出的光的光轴方向平行地从照明区域4的一端到另一端设置有狭缝部8和 切口部8A。本实施方式的照明装置L中,上述狭缝部8和切口部8A在导光区域3的一部分 延伸设置这一点与上述实施方式1不同。上述导光板1的导光区域3相连,但是设置在照明区域4的狭缝部8延伸设置到 导光区域3的一部分,因此不仅是照明区域4被划分为多个区域,导光区域3也部分地被 划分为多个区域。因此,本实施方式的导光板1具有与图2(a)所示的设置有导光块IA的相邻的导 光部3A彼此部分地相连的导光区域3的结构等同的结构。此外,虽然没有图示,但本实 施方式的光源单元20具有如图2 (a)所示的多个光源块20A如上所述在导光部3A的一部 分处相连的结构,上述光源块20A包括导光块IA和光源21。这样,本实施方式的照明装置L,通过在导光区域3的一部分形成有与照明区域 4相连的狭缝部8和切口部8A,在上述实施方式1所记载的效果(优点)之外,还具有从 各光源21射出的光难以泄漏至与该光源21相同的光源块以外的光源块(特别是相同的光 源块中的发光部9以外的区域)的效果。如上所述,优选在相邻的光源21彼此的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。 此外,在并排设置的光源单元20的边界部分的光源21彼此的照射区域重叠的区域中也优选设置有由相邻的光源单元20、20的切口部8A、8A形成的狭缝部8。这样,通过在导光区域3的一部分也形成有狭缝部8和切口部8A,能够使从各 光源21射出的光在导光区域3中充分扩散,并且能够使从各光源21射出的光高效地传导 并封闭至作为目的地的发光部9。由此,根据上述结构,能够容易地进行每个发光部9的 亮度控制和亮度的均勻化。此处,参照图18说明导光板1中的狭缝部8和切口部8A的优选长度。另外,各导光板1中的狭缝部8的优选条件和由设置在各导光板1的切口部8A 形成的狭缝部8的优选条件相同。因此,在以下的说明中,举出狭缝部8为例进行说明, 但与狭缝部8相同的条件也适用于切口部8A,更严格的说是由切口部8A形成的狭缝部 8。如上所述,优选在相邻的光源21彼此的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。 如图18所示,狭缝部8优选在照明区域4中包含从相对于相邻的发光部9设置的光源21 入射的光所交叉的点。此外,如图18所示,狭缝部8的光源21侧的端部优选位于线Ll 与线L2之间。其中,线Ll是在俯视时包含从相对于相邻的发光部9设置的光源21射出 的光所交叉的点,与照明区域4与导光区域3的边界平行地延伸的线。此外,线L2是包 含光源21,与导光区域4与照明区域3的边界平行地延伸的线。但是,导光区域3至少 一部分相连。S卩,在光源21设置于导光板1的一个端面,如上所述照明区域4和导光区域3 沿着导光板1的主面从光源21侧按照导光区域3、照明区域4的顺序设置的情况下,从上 述一个端面到狭缝部8的光轴方向的长度优选为从上述一个端面到从相邻的光源21射出 的光所交叉的点的光轴方向的长度以下。另外,在图18中,如双点划线所示,在光源21设置在导光板1的下表面侧的 情况下,也优选在相邻的光源21彼此的照射区域重叠的区域设置有狭缝部8。因此,在 该情况下,狭缝部8的光源21侧的端部也优选设置在线Ll与由双点划线表示的线L2之 间,该线Ll包含从相对于相邻的发光部9设置的图18中由双点划线表示的光源21射出 的光所交叉的点,并且与照明区域4与导光区域3的边界平行地延伸,狭缝部8的光源21 侧的端部更优选设置于上述线Ll与导光区域3中与照明区域4相反的一侧的端部之间。 但是,在该情况下,也需要以导光区域3中图2 (a)所示的各导光部3A的至少一部分相连 为前提。更具体地说,如图18所示,在使用LED作为光源21的情况下,以LED的发 光面中面对狭缝部8的延长线的一侧的端部为第一发光面端,以LED的发光面中与第一 发光面端相对的端部为第二发光面端,设狭缝部8的延长线与第一发光面端之间的距离 为a,设第一发光面端与第二发光面端之间的距离(即LED的宽度)为f,设导光板1的 折射率下的临界角为Θ,设狭缝部8的长度为d,设导光板1的长度为e,则距离照明区 域4的前端面12的狭缝部8的长度d优选满足dX-丨(a+f) XtanOO- θ)},更优选满足 d^e-{aXtan(90-e)}。由此,能够利用狭缝部8使从光源21射出的光全部全反射。换言之,狭缝部8优选设置在该狭缝部8的距离光源21侧的端部的入光端面2的 距离(e-d)满足e-d《(a+f) X tan (90- θ )的位置,更优选设置在满足(a) X tan (90- θ ) 的位置。
另外,根据斯涅耳定律,从光源21入射至导光板1的光为上述临界角θ以内。在导光板1的折射率为nl时,θ表示为Sin θ = 1/η1,导光板1的折射率下的 临界角Θ,在导光板1为聚碳酸酯(折射率nl = 1.59)的情况下,为约39°,在导光板 1为丙烯酸树脂(折射率nl = 1.49)的情况下,为约42°。另外,在本实施方式中,如上所述,举出了在导光区域3的一部分以及照明区 域4中设置有狭缝部8和切口部8A的结构为例进行了说明,但是本实施方式并不限定于 此。例如,也可以代替狭缝部8和切口部8A,如上述实施方式2、3所示,具有设置有 槽部13、13A或散射部件14、14A的结构。由此,在上述实施方式2、3所记载的效果 (优点)之外,能够得到上述效果。另外,在本实施方式中,导光板1的形成方法也没有特别限定,例如能够使用 与上述实施方式1 3同样的方法。(实施方式5)以下主要基于图19说明本实施方式。另外,在本实施方式中,对与上述实施方 式1 4的不同点进行说明,对与上述实施方式1 4具有同样功能的构成要素标注相同 符号,省略其说明。图19(a)是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的概略结构的平面图,图 19(b)是图19(a)所示的照明装置L的导光板1的G-G线向视截面图。如图19所示,本实施方式的照明装置L与上述实施方式4同样,具有导光板1 的导光区域3相连,但设置在照明区域4的狭缝部8和切口部8A延伸设置到导光区域3 的一部分的结构。但是,本实施方式的照明装置L与上述实施方式4的不同点在于,导光板1的照 明区域4没有被狭缝部8完全分割,照明区域4的前端部相连。S卩,本实施方式的导光板1中,照明区域4部分地被划分为多个发光部9,并且 导光区域3也部分地被划分为多个导光部3A。S卩,如图19(a)、(b)所示,本实施方式的导光板1具有导光区域3,该导光区 域3由多个导光块IA —维排列而成,各导光块IA的相邻的导光部3A彼此部分地相连, 并且本实施方式的导光板1在相邻的发光部9、9间的一部分设置有光学性的分割部。此 外,本实施方式的光源单元20具有多个光源块20A如上所述在导光部3A的一部分和发 光部9的一部分处相连的结构,该光源块20A包括导光块IA和光源21。此外,在本实施方式中,与上述实施方式4同样,狭缝部8的光源21侧的端 部,如图18所示,优选配置比在从相对于相邻的区域设置的光源21射出的光所交叉的点 更靠光源21侧的位置。另外,在本实施方式中,如上所述,举出在导光区域3的一部分和照明区域4 的一部分设置有狭缝部8和切口部8A的结构为例进行了说明,但本实施方式并不限定于 此。例如,也可以代替狭缝部8和切口部8A,像上述实施方式2、3那样,采用设置有 槽部13、13A或散射部件14、14A的结构。根据本实施方式,能够得到上述实施方式4所记载的效果,并且,如上所述, 在被划分的照明区域4的前端部没有设置分割部,上述前端部彼此相连的情况下,特别 是在由相同材料一体成形的情况下,能够使导光板1的结构更为坚固。
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另外,在本实施方式中,导光板1的形成方法也没有特别限定,例如,能够从 上述实施方式1 3所记载的形成方法中适当地进行选择。(实施方式6)以下主要基于图20(a)、(b)说明本实施方式。另外,在本实施方式中,对与上 述实施方式1 5的不同点进行说明,对与上述实施方式1 5具有同样功能的构成要素 标注相同符号,省略其说明。图20(a)、(b)分别是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的概略结构的一 个例子的平面图。在上述实施方式1 5中,举出各发光部9的边界部形成为直线状的情况为例进 行了说明,但在本实施方式中,举出各发光部9的边界部形成为锯齿状(zigzag)的情况为 例进行说明。在本实施方式的照明装置L中使用的各导光板1,例如像图20(a)、(b)所示的 那样,除了例如图2(a)所示的狭缝部8和切口部8A或者图15(a)所示的槽部13、13A形 成为锯齿状之外,与上述实施方式1、2记载的导光板1相同。如上所述,各发光部9以具有锯齿状的边界的方式被区分,由此在上述实施方 式1、2记载的效果之外,还能够得到使各发光部9、9间的边界模糊的模糊效果。或者, 能够提高上述模糊效果。另外,在本实施方式中,如上所述,主要举出使用图2(a)所示的狭缝部8或图 15(a)所示的槽部13形成为锯齿状的导光板1的情况为例进行了说明。但是,本实施方 式使用的导光板1并不限定于此,也可以具有上述实施方式3 5所记载的导光板1中的 各分割部形成为锯齿状的结构,只要发光部9彼此的边界具有凹凸形状即可。此外,上 述边界的形状并不限定于上述的锯齿状,例如也可以为波状。此外,在本实施方式中,狭缝部8或者槽部13中的相邻的锯齿间的间距P(各锯 齿的顶点间的距离)、各锯齿所成的角度Q和各锯齿的高度h并没有特别限定,进行适当 设定使得能够得到期望的模糊效果即可。(实施方式7)以下主要基于图21(a)、(b)说明本实施方式。另外,在本实施方式中,对与上 述实施方式1 6的不同点进行说明,对与上述实施方式1 6具有同样功能的构成要素 标注相同符号,省略其说明。图21(a)是表示本实施方式的照明装置L的主要部分的概略结构的平面图,图 2Kb)是图21 (a)所示的照明装置L的导光板1的H-H线向视截面图。本实施方式的照明装置L,在导光板1,作为限制光的透过的分割部,如图 21(a)、(b)所示,设置有与该分割部以外的部分相比折射率较小的层(以下称为“低折 射率层”)16。其中,与上述分割部以外的部分相比折射率较小是指,与导光板1的材料 相比折射率较小。此外,在导光板1的照明区域4中的发光部9所排列的方向的两端,与低折射率 层16相对地设置有低折射率层16的1/2宽度的低折射率层16A。由此,如图21 (a)、(b) 所示,本实施方式的照明装置L在同一平面中相邻的导光板1、1间的发光部9、9间,利 用设置在相邻的导光板1的低折射率层16A,形成与设置在各导光板1的低折射率层16
27相同的低折射率层16。因此,各导光板1在以低折射率层16的中央部分将导光板1分割为多个导光块 时,全部的导光块具有相同形状。即,各导光板1在分别以分割部的中央部分将照明区 域4区分为多个区域时的各区域的形状全部相同。另外,在本实施方式中,当设相邻的低折射率层16A、16A的宽度分别为Cl、c2 时,优选满足上述式(1),更优选满足cl = c2 = l/2b。此外,低折射率层16、16A优选满足全反射条件(S卩,由满足全反射条件的材料 构成),如上所述,更优选以从光源21射出的光全部进行全反射的方式进行设置。如上所述,根据斯涅耳定律,从光源21入射至导光板1的光为θ以内。在导 光板1的折射率为nl时,θ如上所述表示为sin θ = 1/nl。由此,入射至导光板1的光被低折射率层16 (即设置在导光板1的低折射率层 16,或者由相邻的低折射率层16A、16A形成的低折射率层16)全反射,并在导光板1 内传导的条件是,当设低折射率层16的折射率为n2时,根据斯涅耳定律,sin(90-θ ) = n2/nl。根据该式,由于 sin(90-9) = COS0,(sin θ )2+(cos θ )2 = 1,因此 1/
(nl)2+(n2)2/(nl)2 = 1,对 η2 求解,则 η2=丨I。由此,为了满足全反射条件,低折射率层16的折射率n2满足下式⑵即可
yi2< I ,{( 1)2-1} I ……(2)如上所述在导光板1为丙烯酸树脂的情况下,nl = 1.49,因此为了满足全反射 条件,低折射率层16满足n2< 1.10即可。此外,在导光板1为聚碳酸酯的情况下,nl =1.59,因此为了满足全反射条件,低折射率层16满足n2 < 1.236即可。作为满足这样的条件的层,能够举出例如空气层(n2 = 1.0)。S卩,作为低折射率 层16,例如能够举出狭缝部8。但是,本实施方式并不限定于此,作为低折射率层16, 只要是与导光板1的低折射率层16以外的部分相比折射率较小的层即可,只要是适宜地 满足式⑵的层即可。S卩,作为上述分割部,例如能够仅使用反射层,但此时,由于反射率,光的利 用效率下降。因此,上述分割部更优选由满足上述的全反射条件的材料构成。在本实施方式中,在横向排列多个光源单元20时,在任意的区域中发光方面都 相同。因此,能够得到在减少向邻接区域的漏光的同时能够保持作为导光块的结合体的 强度,并且能够进行面内均勻的发光的照明装置。(实施方式8)以下主要基于图22 图25说明本实施方式。另外,在本实施方式中,作为具 有上述实施方式1 7所记载的照明装置L的电子设备的一个例子,举出液晶显示装置为 例进行说明。在本实施方式中,也对与上述实施方式1 7具有同样功能的构成要素标 注相同符号,省略其说明。图22是示意性表示本实施方式的液晶显示装置的主要部分的概略结构的截面 图。此外,图23(a)是表示图22所示的液晶显示装置中所设置的照明装置的概略结构的 一个例子的平面图,图23(b)是示意性表示从图23(a)所示的照明装置中的光源的相反侧看图22所示的液晶显示装置时的该液晶显示装置的概略结构的端面图。另外,图23(a) 中省略了光学片的图示。另外,在本实施方式中,作为本实施方式的照明装置L,主要举出使用图 12 (a)、(b)所记载的串列型的照明装置30的情况为例进行说明。如图22所示,本实施方式的液晶显示装置40包括液晶面板41 (显示面板);和 设置在该液晶面板41的显示面的相反侧(背面侧)的照明装置30。上述照明装置30也 称为背光源,向液晶面板41照射光。另外,在本实施方式中,为了说明方便,也将各导光板1的光的出射侧的主面 即照明装置30中的与液晶面板41相对的面(发光面LA)作为上表面或正面,将其相反 侧的主面作为下表面或背面以进行说明。另外,液晶面板41的结构与在现有的液晶显示装置中使用的一般的液晶面板相 同,因此省略其详细说明和图示。液晶面板41的结构并无特别限定,能够酌情应用公知 的液晶面板。液晶面板41例如具有形成有多个TFT (薄膜晶体管)的有源矩阵基板; 与该有源矩阵基板相对的对置基板,具有在这些一对基板间利用密封材料封入有液晶层 的结构。作为上述对置基板,例如能够使用CF(彩色滤光片)基板。另一方面,如图22和图23(a)、(b)所示,本实施方式的照明装置30具有导光 板1、光源21、基板42、光学片43和遮光体31。另外,在本实施方式中,如上所述,使上述实施方式1记载的多个光源单元20 沿光轴方向部分交错重叠,并且沿与光轴方向垂直的方向排列多个。因此,上述照明装 置30具有多个导光板1和设置于各导光板1的多个光源21,并且具有各导光板1分别设 置有基板42和遮光体31的结构。另外,在本实施方式中,将光源单元20沿从光源21射出的光的光轴方向交错重 叠有5个,并且沿与上述光轴方向垂直的方向并列配置有2个。但是,如上所述,重叠 的导光板1的个数只要为2个以上即可,并列的导光板1的个数也为2个以上即可。此 外,如上所述,光源单元20也可以仅沿与光轴方向垂直的方向配置。如图22和图23 (a)、(b)所示,基板42沿各导光板1中的入光端面2设置。各 光源21在基板42上排列成一列地进行安装。在基板42的下表面侧,配置有用于对各光源21进行点亮控制的未图示的驱动电 路(驱动器)。即,上述驱动电路与各光源21—同安装于同一基板42。在本实施方式 中,通过分别对各光源21进行点亮控制,能够独立调整各导光板1中的每个发光部9的
发光量。另外,优选光源21与导光板1尽可能地接近配置。通过使光源21和导光板1 接近配置,能够提高从光源21向导光板1的入光效率。光学片43可以分别设置在各导光板1的发光面5的上表面,也可以以整体覆盖 各导光板1的发光面5的方式一体形成。S卩,光学片43由重叠配置于导光板1的上表面侧的多个片构成,使从导光板1 射出的光均勻化,并且进行聚光,再照射至液晶面板41。光学片43 —般由用于向液晶面板41照射均勻的光的扩散板、进行聚光并使光散 射的扩散片、进行聚光且提高正面方向的亮度的透镜片、反射光的一种偏光成分(单偏
29光成分)并透过另一偏光成分(单偏光成分)从而提高液晶显示装置40的亮度的偏光反 射片等构成。它们能够根据液晶显示装置40的价格和性能酌情组合使用。此外,在导光板1的背面,如上所述设置有遮光体31。作为遮光体31,为了反 射从导光板1照射来的光的一部分和经由光学片43返回的光,优选设置有反射片,如上 所述,更优选设置有两种反射片。遮光体31在各导光板1的背面侧,不是仅设置在与光 源21的相对区域,而是遍及各导光板1的整个背面进行配置,由此能够向液晶面板41反 射更多的光。根据上述结构,从点状的光源21射出的光在受到散射作用和反射作用的同时进 入导光板1内,从发光面5射出,通过光学片43到达液晶面板41。接着,以下参照图24说明使用照明装置30的区域有源驱动的动作原理。当视频信号被输入液晶显示装置40中时,基于该视频信号(输入图像)进行区 域有源处理。即,点亮控制电路34,利用基于发送至各发光部9的视频信号的照射信 号,例如根据视频信号变更LED(光源21)的照明光量,由此相对于输入图像对多个发光 部9(发光区域)分别独立地进行调光。由此,制作出与输入图像的明暗对应的LED数 据。另外,作为一个例子,例如在52型的液晶显示装置40的情况下,发光区域数设定 为 48X24。另一方面,根据输入图像和上述LED数据,制作出在液晶面板41中显示的LCD 数据。该LED数据和LCD数据利用照明装置30CLEDBLU:背光源单元)和液晶面板 41被重叠,由此以高对比度得到广视野角、广色再现性的输出图像。接着,参照图25具体说明与液晶显示装置40的显示区域中显示的图像的明暗对 应的照明装置30(背光源)中的各发光部9的照明光的亮度控制。图25是表示液晶显示装置40的主要部分的概略结构的框图。照明装置30的发光面LA被矩阵状地例如区分为M行XN列的分割照明区域 (发光部9),对每个分割照明区域进行点亮、熄灭控制。即,在本实施方式中,在照明 装置30中,作为导光板使用图22和图23(a)、(b)所示的被区域分割后的导光板1 (串列 导光板),对每个区域调整光量。液晶面板41能够被假想地分割为与照明装置30的分割照明区域对应的分割显示 区域。此外,液晶显示装置40能够被假想地分割为与照明装置30的分割照明区域对应 的分割区域。另外,上述分割区域和分割照明区域优选与液晶显示装置40的一个像素的 整数倍(但是1倍以上)对应。如图25所示,液晶显示装置40,作为驱动电路(控制机构),在点亮控制电路 34之外还具有最大灰度等级水平检测电路44、灰度等级变换电路45。另外,为了方便说 明,在图25中,将点亮控制电路34作为一个驱动电路独立于照明装置30地进行图示, 但如上所述,点亮控制电路34可以与照明装置30分离设置,也可以与照明装置30—体设置。点亮控制电路34根据由最大灰度等级水平检测电路44检测出的液晶显示装置 40(液晶面板41)的每个分割区域的一帧期间中的最大灰度等级水平,对于对应的照明装 置30的每个分割照明区域,如上所述,变更光源21的每单位时间的照明期间和非照明期 间的比率,由此控制照明光强度。
在本实施方式中,作为上述单位时间,例如变更一帧期间中的照明期间与非照 明期间的比率。另外,上述最大灰度等级水平可以对R、G、B的每个颜色进行控制,也可以进 行白色控制。S卩,上述各分割照明区域中的照明光强度,可以以R、G、B三色进行独立调整 (即,按照R、G、B每个进行区域发光),也可以进行白色调整(即,仅按照黑白进行 区域发光)。此外,灰度等级变换电路45根据由最大灰度等级水平检测电路44检测出的液晶 显示装置40中的每个分割区域的一帧期间中的最大灰度等级水平,变换显示图像信号, 按照每个分割显示区域制作输入液晶面板41的输入图像信号。另外,与由最大灰度等级水平检测电路44检测出的最大灰度等级水平对应地由 点亮控制电路34控制的照明装置30的照明、非照明期间的比例,如上述实施方式1所 示,以在与显示明亮图像的显示区域(分割区域)对应的照明区域(分割照明区域)中照 明光的亮度高、在与显示暗图像的显示区域(分割区域)对应的照明区域(分割照明区 域)中照明光的亮度低的方式进行控制,由此能够实现能够扩大动态范围、显示对比度 感高的图像的液晶显示装置40。如上所述,本实施方式的液晶显示装置40中各分割区域被分割为M行XN列的 矩阵状,对于在各分割区域显示的每个图像,最大灰度等级水平检测电路44检测显示图 像信号的最大灰度等级水平,点亮控制电路34变更照明装置30中对应的分割照明区域的 照明期间和非照明期间的比率,控制向液晶面板41的照明光亮度,灰度等级变换电路45 根据由上述最大灰度等级水平检测电路44检测出的最大灰度等级水平,将输入液晶面板 41的输入图像信号按照每个分割显示区域进行最佳化。通过进行上述控制,相比于将以一定光量对发光面的整个面持续进行照射的照 明装置用作背光源,能够进行极细腻的对比度感高的图像显示。即,根据本实施方式, 能够实现薄型且高画质的大型的液晶显示装置40。另外,在上述说明中,举出了作为本实施方式的照明装置L,使用图12(a)、 (b)所记载的串列型的照明装置30的情况为例进行了说明,但本实施方式并不限定于 此,能够酌情选择使用上述各实施方式所记载的照明装置L。另外,在本实施方式中,作为本实施方式的电子设备的一个例子,以液晶显示 装置为例进行了说明,但本实施方式并不限定于此。此外,作为上述电子设备,也可以 为液晶显示装置以外的显示装置,本实施方式的照明装置L能够应用于需要照明装置的 各种电子设备。(实施方式9)以下主要基于图26 图28说明本实施方式。另外,在本实施方式中,作为具 有上述实施方式1 8所记载的照明装置L的电子设备的一个例子,举出使用上述实施 方式8所记载的液晶显示装置40的电视接收机(液晶电视)为例进行说明。在本实施方 式中,对于与上述实施方式1 9具有同样功能的构成要素也标注相同的符号,省略其说 明。图26是表示本实施方式的电视接收机用的液晶显示装置40的概略结构的框图。此外,图27是表示图26所示的电视接收机中的调谐部与液晶显示装置40的关系的框 图。图28是图26所示的电视接收机的分解立体图。如图26所示,上述液晶显示装置40包括Y/C分离电路50、视频色度电路51、 A/D转换器52、液晶控制器53、液晶面板41、背光源驱动电路54、作为背光源的照明装 置L、微机55和灰度等级电路56。在上述结构的液晶显示装置40中,首先,电视信号的输入视频信号被输入Y/C 分离电路50,分离为亮度信号和色信号。亮度信号和色信号由视频色度电路51变换为作 为光的三原色的R、G、B,进一步,该模拟RGB信号由A/D转换器52变换为数字RGB 信号,输入液晶控制器53。液晶面板41以规定的定时被输入来自液晶控制器53的RGB信号,并且被供给 来自灰度等级电路56的RGB各自的灰度等级电压,从而显示图像。包含这些处理的系 统整体的控制由微机55进行。另外,能够基于各种视频信号进行显示,其中,作为视频信号,可以是基于电 视广播的视频信号、由摄像机摄取的视频信号、经由网络线路供给的视频信号、记录于 DVD的视频信号等。进一步,图27所示的调谐部60接收电视广播,输出视频信号,液晶显示装置40 基于从调谐部60输出的视频信号进行图像(视频)显示。此外,在设上述结构的液晶显示装置40为电视接收机时,例如,如图28所示, 液晶显示装置40例如被第一框体61和第二框体62以包围的方式夹持。在第一框体61设置有用于透过由液晶显示装置40显示的视频的开口部61a。此外,第二框体62覆盖液晶显示装置40的背面侧,设置有用于操作该液晶显示 装置40的操作用电路63,并且在下方安装有支承用部件64。如上所述,在上述结构的电视接收机、视频监视器中,作为显示装置使用上述 液晶显示装置40,由此能够显示对比度高、动态图像特性好、显示品质高的视频。如上所述,上述各实施方式的照明装置利用光学性分割部在照明区域设置有多 个发光部。因此,上述照明装置的导光板具有等同于以下的结构具有发光部和导光部 的多个导光块的导光部一体形成,各导光块在上述发光部所排列的第一方向上在导光部 处相连。此外,上述照明装置通过在上述发光部间设置有上述分割部,能够以简单的结 构将从各光源射出的光封闭于作为目的地的发光部,能够抑制、避免向相邻的发光部漏光。此外,上述照明装置具有多个光源单元,该光源单元包括导光板和多个光源。 上述光源单元沿上述第一方向排列设置。上述照明装置在沿上述第一方向相邻的光源单 元间的发光部间的至少一部分也设置有上述分割部,由此,如上所述,即使在上述第一 方向上排列多个上述光源单元,在照明区域的任意部分,发光方面也都相同。因此,能 够进行面内均勻的发光。由此,根据上述各实施方式,能够提供在减少向邻接区域的漏光的同时能够保 持作为导光块的结合体的强度,并且在照明区域的任意部分,发光方面都均勻的照明装置。
另外,优选在上述各光源单元内的发光部间设置的分割部的宽度与在沿上述第 一方向相邻的光源单元间设置的分割部的宽度相同。此外,沿上述第一方向相邻的光源单元间的上述发光部间的分割部设置在各光 源单元的上述第一方向的至少一端,在将上述各光源单元的上述第一方向的两端的分割 部的宽度分别设为Cl、c2,将在上述各光源单元内的发光部间设置的分割部的宽度设为 b,并且使cl^O、c2 > 0、b > 0时,优选满足下式(1)cl+c2 = b......(1)更优选cl = c2 = l/2b。根据上述各结构,能够容易地使在各光源单元内的发光部间设置的分割部的宽 度与在沿上述第一方向相邻的光源单元间设置的分割部的宽度一致,特别在cl = c2 = l/2b的情况下,能够以全部的导光块具有相同形状的方式形成上述导光板。另外,作为上述分割部,例如能够使用设置在上述导光板的狭缝或槽。通过在上述照明区域形成狭缝,产生由狭缝引起的反射。以满足全反射角条件 的角度(超过成为全反射的最小的入射角即临界角θ的角度)到达狭缝的光全部被反 射。不满足全反射角条件的光的一部分泄漏至相邻的发光部,但在没有设置狭缝的情况 下,入射至相当于该狭缝的区域的光全部透过该区域。因此,通过设置狭缝作为上述分割部,能够限制从各光源射出的光的出光区 域,将上述照明区域完全地分割为多个发光部。结果,能够提高相邻的发光部彼此的对 t匕貞。相反地,在作为上述分割部在导光板设置有槽的情况下,槽的正下方的部分与 相邻的发光部相连,因此能够使各发光部间的边界变模糊。在上述照明区域形成有槽的情况下,也产生由槽引起的反射。没有被槽反射的 光以及通过与相邻的发光部相连的各槽的正下方的区域的一部分的光,泄漏至相邻的发 光部,但能够以一定的比例封闭被传导至作为目的地的发光部内的光。在没有设置上述槽的情况下,入射至相当于该槽的区域的光全部透过该区域。 因此,通过设置槽作为上述分割部,能够限制从各光源射出的光的出光区域。而且,根据上述结构,相邻的发光部彼此在其边界部的导光板的底面处相连, 因此,具有强度更高、结构更牢固的优点。此外,上述分割部可以由折射率比由该分割部区分的上述发光部小的层形成。 在该情况下,也产生由上述分割部引起的反射,特别的是,以满足全反射角条件的角度 到达上述分割部的光全部被反射。由此,通过作为上述分割部设置有上述层,能够限制从各光源射出的光的出光 区域,能够提高相邻的发光部彼此的对比度。另外,上述各分割部优选满足全反射条件。全反射条件是,设上述分割部以外 的部分(即上述导光板的材料)的折射率为nl,设上述分割部的折射率为n2时,根据期 涅耳定律,使用上述临界角θ,由下式(2)表达
n2< I V"{( 1)2 -1} I ...... (2)由此,上述分割部优选满足上述式(2)。作为这样的层,例如优选上述狭缝或槽
33的空气层等。此外,上述分割部可以由光散射物质或遮光体形成。根据上述结构,一部分的光泄漏至相邻的发光部,但能够以一定的比例封闭被 传导至作为目的地的发光部内的光。在没有设置上述分割部的情况下,入射至相当于相邻的发光部的边界部的区域 的光全部透过该区域。由此,通过在上述照明区域设置光散射物质或遮光体构成的分割 部,能够限制从各光源射出的光的出光区域。而且,根据上述结构,各发光部通过由光散射物质或遮光体构成的分割部相 连,在上述照明区域不存在空间部。因此,与上述分割部为槽的情况相比,具有强度更 高、结构更牢固的优点。因此,导光板的形状稳定化。此外,上述分割部优选在上述照明区域中包含从相对于相邻的发光部设置的光 源入射的光所交叉的点。由此,能够抑制或避免从相邻的光源射出的光被混光,因此能够容易地进行区 域控制。此外,上述发光部优选在上述照明区域的与上述导光区域相反一侧的端部不经 由上述分割部地分别直接相连。通过采用这样的结构,强度更高,结构更稳定更牢固。另一方面,在上述分割部从上述照明区域的一端设置到另一端的情况下,光不 会从上述发光部的端部泄漏至相邻的照明区域,因此能够提高相邻的发光部彼此的对比度。此外,上述分割部可以具有凹凸形状(例如锯齿状或波状等)。此时也能够模糊 各区域间的边界。此外,上述照明装置优选在上述各光源单元的第二方向上,以在一个光源单元 的导光区域的至少一部分上重叠另一个光源单元的照明区域与的方式配置另一光源单兀。S卩,上述各光源单元优选包括相邻的导光部彼此的至少一部分相连的导光区 域;和包含上述发光部和分割部的照明区域,多个上述光源单元二维排列,在上述光源 单元的第二方向上与其它的光源单元相邻,在沿上述第二方向相邻的一个光源单元的导 光区域的至少一部分上重叠着另一个光源单元的照明区域。根据上述结构,能够使上述发光部的数量二维增加。因此,能够与一个导光板 的尺寸无关地实现连续的广发光区域。此外,上述照明装置通过使上述导光区域的强度高,因此如上所述将光源单元 二维配置,即使令各导光板的导光区域的厚度较薄,各导光块的连接部的强度也很高。 因此,上述照明装置作为各导光块的结合体具有牢固的结构。此外,具有上述照明装置的显示装置,能够实现足够的亮度和优异的亮度均勻 性,并且照明装置的强度高、结构牢固。此外,具有上述照明装置的显示装置能够达到装置的薄型化,并且在发光面积 变大的情况下,也能够实现足够的亮度和优异的亮度均勻性。而且,能够为了进行高画 质化而调整各照明区域的亮度。
34
上述显示装置优选具有控制电路,该控制电路根据发送至上述多个发光部的各 个视频信号控制上述各光源的照明光量。通过采用这样的结构,能够对每个照明区域独立调整发光强度。此外,上述控制电路优选根据在上述显示面板显示的图像的灰度等级水平变更 上述照明装置的每单位时间的照明期间与非照明期间的比率,由此控制对上述显示面板 的照明光强度。根据上述结构,能够调节各照明区域的每单位时间的照明光强度。由此,能够 对每个照明区域独立调整发光强度。从而此时通过以在与显示明亮图像的显示区域对应 的照明区域使照明光的亮度高、在与显示暗图像的显示区域对应的照明区域使照明光的 亮度低的方式进行控制,能够实现能够显示动态范围扩大、对比度感高的图像的显示装 置(液晶显示装置)。本发明并不限定于上述实施方式,能够在权利要求所示的范围内进行各种变 更。即,组合在权利要求所示的范围中进行适当的变更的技术手段而得到的实施方式也 包含于本发明的技术范围。工业上的可利用性本发明的照明装置能够用作液晶显示装置等显示装置的背光源。本发明的照明 装置特别能够适用于大型的液晶显示装置的背光源。
权利要求
1.一种照明装置,其特征在于其具有多个光源单元,该光源单元包括导光板和多个光源,在所述导光板排列设置有使从所述光源入射的光向外部射出的照明区域和将从所述 光源入射的光引导至所述照明区域的导光区域,所述照明区域通过沿所述光源的光轴方向设置有限制光的透过的分割部而被区分为 多个发光部,所述各光源相对于各发光部在所述导光区域排列设置有至少一个,所述多个光源单元至少沿在所述照明区域中所述发光部所排列的第一方向排列设置,在沿所述第一方向相邻的光源单元间的所述发光部间的至少一部分也设置有所述分 割部。
2.如权利要求1所述的照明装置,其特征在于在各光源单元内的发光部间设置的分割部的宽度与在沿所述第一方向相邻的光源单 元间设置的分割部的宽度相同。
3.如权利要求1所述的照明装置,其特征在于沿所述第一方向相邻的光源单元间的所述发光部间的分割部设置在各光源单元的所 述第一方向的至少一端,在将所述各光源单元的所述第一方向的两端的分割部的宽度分 别设为Cl、c2,将在所述各光源单元内的发光部间设置的分割部的宽度设为b,并且使 cl>0, c2 > 0、b > 0 时,满足下式(1) cl+c2 = b......(1)。
4.如权利要求3所述的照明装置,其特征在于 cl = c2 = l/2b。
5.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述分割部为设置在所述导光板的狭缝或槽。
6.如权利要求1至5中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述分割部为折射率比由该分割部区分的所述发光部小的层。
7.如权利要求1至6中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述分割部满足全反射条件。
8.如权利要求1至4中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述分割部由光散射物质或遮光体形成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的照明装置,其特征在于所述分割部在所述照明区域中包含从相对于沿所述第一方向相邻的发光部设置的光 源入射的光所交叉的点。
10.如权利要求1至9中任一项所述的照明装置,其特征在于所述发光部在所述照明区域的与所述导光区域相反一侧的端部不经由所述分割部地 分别直接相连。
11.如权利要求1至10中任一项所述的照明装置,其特征在于 所述分割部从所述照明区域的一端设置到另一端。
12.如权利要求1至11中任一项所述的照明装置,其特征在于所述分割部具有凹凸形状。
13.如权利要求1至12中任一项所述的照明装置,其特征在于在所述各光源单元的第二方向上,以在一个光源单元的导光区域的至少一部分上重 叠另一个光源单元的照明区域的方式配置另一光源单元。
14.一种照明装置,其特征在于其具有多个光源块,该光源块包括光源和导光块,所述导光块具有使从所述光源入射的光向外部射出的发光部和将从所述光源入射的 光引导至所述发光部的导光部,多个所述光源块沿所述第一方向排列而形成光源单元,所述光源单元中相邻的导光部彼此的至少一部分相连,并且在相邻的发光部间的至 少一部分设置有光学性的分割部,多个所述光源单元至少沿所述第一方向排列,在沿所述第一方向相邻的所述光源单元间的所述发光部间的至少一部分也设置有所 述分割部。
15.如权利要求14所述的照明装置,其特征在于所述各光源单元包括相邻的导光部彼此的至少一部分相连的导光区域;和包含所 述发光部和分割部的照明区域,多个所述光源单元二维排列,在所述光源单元的第二方向上与其它的光源单元相邻,沿所述第二方向相邻的一个光源单元的导光区域的至少一部分上重叠着另一个光源 单元的照明区域。
16.—种显示装置,其特征在于,包括 显示面板;和权利要求1至15中任一项所述的照明装置。
17.如权利要求16所述的显示装置,其特征在于其具有控制电路,所述控制电路根据发送至所述多个发光部的各个视频信号控制所 述各光源的照明光量。
18.如权利要求17所述的显示装置,其特征在于所述控制电路根据在所述显示面板显示的图像的灰度等级水平变更所述照明装置的 每单位时间的照明期间与非照明期间的比率,由此控制对所述显示面板的照明光强度。
19.一种导光板,其特征在于排列设置有使从光源入射的光向外部射出的照明区域和将从所述光源入射的光引导 至所述照明区域的导光区域,所述照明区域通过沿所述光源的光轴方向设置有限制光的透过的分割部而被区分为 多个发光部,在所述照明区域的所述发光部所排列的第一方向的至少一端的至少一部分也设置有 所述分割部。
20.—种导光板,其特征在于其具备多个导光块,该导光块具有使从光源入射的光向外部射出的发光部和将从所述光源入射的光引导至所述发光部的导光部, 多个所述导光块一维排列,相邻的所述导光部彼此的至少一部分相连,并且在相邻的所述发光部间的至少一部 分设置有光学性的分割部,并且,在所述导光块所排列方向的至少一端的至少一部分也设置有所述分割部。
全文摘要
本发明提供照明装置、显示装置和导光板。照明装置(L)具有多个包括导光板(1)和多个光源(21)的光源单元(20)。在导光板(1)排列设置有使从光源(21)入射的光向外部射出的照明区域(4)和将从光源(21)入射的光引导至照明区域(4)的导光区域(3)。照明区域(4)通过沿光源(21)的光轴方向设置有限制光的透过的狭缝部(8)而被区分为多个发光部(9)。光源(21)相对于各发光部(9)在导光区域(3)排列设置有至少一个。光源单元(20)至少沿在照明区域(4)中发光部(9)所排列的第一方向排列设置。在沿第一方向相邻的光源单元(20)间的发光部(9)间的至少一部分也设置有狭缝部(8)。由此,能够提供能够在减少向邻接区域的漏光的同时保持作为导光块的结合体的强度,并且能够进行均匀的发光的照明装置(L)。
文档编号F21S2/00GK102016390SQ20088012884
公开日2011年4月13日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年5月30日
发明者味地悠作 申请人:夏普株式会社